祁连山半干旱区泥石流发育特征
编号:3845
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更新:2023-04-20 22:18:59
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快闪报告
摘要
祁连山位于青藏高原东北缘,是古代丝绸之路和现代“一带一路”的重要廊道,其地处我国第一二级阶梯交界处,海拔落差、地形起伏大,势能条件利于泥石流灾害的形成与规模的扩大。在旱区类型分布中,半干旱区分布最广,占祁连山及周边山区总面积(39.64万平方公里)的43.58%,泥石流发育且主要沿河谷分布,其中泥石流沟数量占祁连山区总量的39.59%。区域内多裸地,植被稀少且以草甸灌丛为主,年季及昼夜温差大,寒冻风化、冻融侵蚀严重。同时,降水时空分布不均,呈现出西北少、东南多且具有夏季集中的特点,季节性积雪覆盖大部分区域,受气旋、暴风雨、持续高温的影响,极端气象事件在近年来频繁导致极端降水或高温融水补给水源并引起山地灾害。区域内主控断裂顺山脉沿NW-SE向发育,岩性以凝灰岩、砂岩、砂砾岩及砂板岩为主,在断层、地震活动、风化作用等内外动力耦合作用下岩体结构面发育、破碎程度加剧,为泥石流提供丰富的物源。基于祁连山特殊的地形、地质、植被、气候等环境,研究围绕半干旱区泥石流,以小东索沟、上扎子头北沟等为典型案例,挖掘祁连山半干旱区泥石流发育特征和形成控制因素。通过综合野外采样及剖面调查、无人机摄影测量、地形分析、气候数据分析、积雪变化量提取、粒径分析、泥石流流量及方量计算等方法,研究发现半干旱区内泥石流的发育受限于水源、物源和沟道地形。泥石流形成主要受降水和气温单独控制或共同控制且起动水量偏低,在滑坡或崩塌参与的情形下易形成大规模灾害甚至巨灾。此外,半干旱区风化层较厚、多平直沟道,汇水迅速,下游地形影响堆积范围和长度。在涉及冻土区的中高山区流域,温差变化引起反复冻融,降低冻土稳定性而形成冻融滑塌等次生灾害,于沟道上中游区为泥石流带来物质补给,进一步增加侵蚀堆积量,提升灾害规模与危害,对祁连山国家公园及周边区域的交通、经济、旅游、地形、生态等造成难以逆转的破坏和不可挽回的损失。因此,对泥石流密度较高的祁连山半干旱区泥石流发育特征的探索对于掌握此类环境下泥石流灾害的发育形成规律及灾害防治意义重大。
稿件作者
蒋祯妮
中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所
王姣
中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所
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